JP5292252B2 - Hydraulic drive device for hydraulic working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロッド室及びボトム室を有する油圧シリンダの作動を介して作業を行なう油圧ショベル等の油圧作業機に設けられ、油圧シリンダを制御する方向制御弁が内部再生油路を有する油圧作業機の油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic working machine provided in a hydraulic working machine such as a hydraulic excavator that performs work through the operation of a hydraulic cylinder having a rod chamber and a bottom chamber, and a directional control valve that controls the hydraulic cylinder has an internal regeneration oil passage. The present invention relates to a hydraulic drive device.
図4は、油圧作業機の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 FIG. 4 is a side view showing a hydraulic excavator cited as an example of a hydraulic working machine.
この図4に示す油圧ショベルは、左右一対の走行装置1,2を備えた走行体3と、この走行体3上に取り付けられた旋回体4と、一端が旋回体4に回動自在にピン結合されたブーム5と、一端がブーム5に回動自在にピン結合されたアーム6と、一端がアーム6に回動自在にピン結合されたバケット7とを備えている。また、旋回体4上に設けられた運転室8、機械室9、カウンタウエイト10と、走行装置1,2を駆動する走行モータ11,12と、旋回体4を駆動する旋回モータ13と、ブーム5を駆動するブームシリンダ14,15と、アーム6を駆動するアームシリンダ16と、バケット7を駆動するバケットシリンダ17を備えている。油圧シリンダ、例えば前述したブームシリンダ14,15側は、後述のロッド室14a(15a)側をブーム5に連結され、ボトム室14b(15b)側を旋回体4側に連結されている。また、アームシリンダ16は、後述のロッド室16a側をアーム6に連結され、ボトム室16b側をブーム5に連結されている。
The hydraulic excavator shown in FIG. 4 includes a traveling body 3 having a pair of left and right
図5は従来の油圧作業機の油圧駆動装置の構成の一例を示す油圧回路図である。この図5に示す従来の油圧駆動装置は、前述したブームシリンダ14(15)、アームシリンダ16、バケットシリンダ17、旋回モータ13、及び走行モータ11,12の駆動源である第1油圧ポンプ18、及び第2油圧ポンプ19と、これらの第1,第2油圧ポンプ18,19のどちらかが所定の圧力以上となるとタンク20へ圧油を逃がすリリーフ弁21とを備えている。また、ブームシリンダ14(15)に供給される圧油の流れを制御し、内部にボトム室14b(15b)からロッド室14a(15a)への圧油の再生が可能な内部再生油路31を有する第1方向制御弁、すなわちブーム用方向制御弁30と、ブームシリンダ14(15)とは別に設けられる油圧アクチュエータ、例えば前述したアームシリンダ16へ供給される圧油の流れを制御する第2方向制御弁、すなわち第1アーム用方向制御弁22及び第2アーム用方向制御弁50と、バケットシリンダ17へ供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁23と、旋回モータ13へ供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁24と、走行モータ11,12へ供給される圧油の流れを制御する走行用方向制御弁25,26とを備えている。
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a configuration of a hydraulic drive device of a conventional hydraulic working machine. The conventional hydraulic drive device shown in FIG. 5 includes a boom cylinder 14 (15), an
また、操作手段として、ブーム用方向制御弁30、及びバケット用方向制御弁23の切換位置をそれぞれパイロット信号圧で制御する第1操作レバー70と、第1,第2アーム用方向制御弁22,50、及び旋回用方向制御弁24の切換位置をそれぞれのパイロット信号圧で制御する第2操作レバー71と、走行用方向制御弁25の切換位置をパイロット信号圧で制御する第3操作レバー72と、走行用方向制御弁26の切換位置をパイロット信号圧で制御する第4操作レバー73とを備えている。
Further, as operation means, a first operation lever 70 for controlling the switching positions of the boom
以下にあっては、第1方向制御弁を構成するブーム用方向制御弁30と、第2方向制御弁を構成する第2アーム用方向制御弁50に関連する要素を中心に説明する。
Below, it demonstrates centering on the element relevant to the
ブーム用方向制御弁30は、ブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)を油路89,91を介して接続するポート32と、ロッド室14a(15a)を油路88,90を介して接続するポート33と、第1油圧ポンプ18と油路77,81を介して接続するポート34と、タンク20側と接続するポート35と、第1油圧ポンプ18を油路77,74を介して接続するポート36と、タンク20を油路74を介して接続するポート37とを備えている。
The boom
このブーム用方向制御弁30の油路構成は、ボトム室14b(15b)からロッド室14a(15a)方向への圧油の流れのみを許容するチェック弁38と、内部再生油路31をポート32へ接続可能な油路39と、この油路39をポート35へ接続可能な油路40と、ポート33側と内部再生油路31を接続する油路42と、ポート34側と内部再生油路31側を接続可能な油路43と、ポート34とポート32を接続する油路44と、ポート33とポート35を接続する油路45から成っている。さらに、油路40に、タンク20への油の移動量を抑制する絞り41が設置され、ブーム用方向制御弁30の左右端には、パイロット信号圧を受けるポート46,47がそれぞれ設けられている。
The oil passage configuration of the boom
また、第2アーム用方向制御弁50は、アームシリンダ16のボトム室16bを油路97を介して接続するポート51と、ロッド室16aを油路96を介して接続するポート52と、油圧ポンプ18を油路77,80を介して接続するポート53と、タンク20側と接続するポート54と、第1油圧ポンプ18を油路77,74を介して接続するポート55と、タンク20を油路74を介して接続するポート56とを備えている。
The second arm
この第2アーム用方向制御弁50の油路構成は、ポート52とポート54を接続可能な油路58と、ポート53とポート51を接続可能な油路57と、ポート51とポート54を接続可能な油路59と、ポート53とポート52を接続可能な油路60とから成っている。さらに、第2アーム用方向制御弁50の左右端には、パイロット信号圧を受けるポート61,62がそれぞれ設けられている。
The oil path configuration of the second arm
図6は図5に示す従来の油圧駆動装置に備えられる第1方向制御弁例えばブーム用方向制御弁と、このブーム用方向制御弁に隣接して配置される第2方向制御弁例えば第2アーム用方向制御弁の配設構造を拡大して示した要部断面図である。 FIG. 6 shows a first directional control valve such as a boom directional control valve provided in the conventional hydraulic drive apparatus shown in FIG. 5, and a second directional control valve such as a second arm arranged adjacent to the boom directional control valve. It is principal part sectional drawing which expanded and showed the arrangement | positioning structure of the direction control valve for use.
この図6には、ハウジング130、第1キャップ140、及び第2キャップ150を合せて示してある。
In FIG. 6, the
図6に基づいてブーム用方向制御弁30の構造について説明する。このブーム用方向制御弁30のスプールには、内部再生油路31がブーム用方向制御弁30のスプールと同軸に形成され、内部再生油路31とブーム用方向制御弁30のスプールの外周面とを連通する油路39,40,42が形成され、スプールには油路43,44,45に相応する切欠き部110,112,111が形成されている。また、チェック弁38は内部再生油路31内に設置され、絞り41は油路40の断面積を小さくすることによって形成されている。さらに、ブーム用方向制御弁30のスプールの片側一端には、軸方向に移動可能なキャップ113,114、及びばね115がブーム用方向制御弁30のスプールと同軸に挿入されている。
The structure of the boom
一方、第2アーム用方向制御弁50のスプールには、油路57,58,59,60に相応する切欠き部118,119,120,121がそれぞれ形成され、第2アーム用方向制御弁50のスプールの片側一端には、軸方向に移動可能なキャップ122,123、及びばね124がアーム用方向制御弁50のスプールと同軸に挿入されている。
On the other hand,
ハウジング130には、ブーム用方向制御弁30のポート34に相当する空洞131、ポート33に相当する空洞132、ポート32に相当する空洞133が、スプールの外周面を囲むようにそれぞれ形成されている。また、第2アーム用方向制御弁50のポート53に相当する空洞134、ポート52に相当する空洞135、ポート51に相当する空洞136がスプールの外周面を囲むように形成されている。さらに、ブーム用方向制御弁30のポート35、第2アーム用方向制御弁50のポート54に相当し、かつハウジング30内で1つに交わる2つの空洞137,138が、ブーム用方向制御弁30のスプールと第2アーム用方向制御弁50のスプールの外周面を囲むようにそれぞれ形成されている。
In the
第1キャップ140には、パイロット信号油路160,166を介して伝達されるそれぞれのパイロット信号圧を受けるブーム用方向制御弁30のポート47、第2アーム用方向制御弁50のポート62が形成されている。また、この第1キャップ140は、ボルト等の締結手段によりハウジング130に固定され、ブーム用方向制御弁30のスプールの一端の受圧面116側、及び第2アーム用方向制御弁50のスプールの一端の受圧面125側を保持している。
The
第2キャップ150は、パイロット信号油路161,167を介して伝達されるそれぞれのパイロット信号圧を受けるブーム用方向制御弁30のポート46、第2アーム用方向制御弁50のポート61が形成されている。また、この第2キャップ150は、ボルト等の締結手段によりハウジング130に固定され、ブーム用方向制御弁30のスプールの他端の受圧面117側、及び第2アーム用方向制御弁50のスプールの他端の受圧面125側を保持している。
The
次に、図4に示すブーム5を下方向への回動操作、すなわちブーム下げ単独操作をする場合の動作原理について説明する。 Next, the operation principle when the boom 5 shown in FIG. 4 is rotated downward, that is, when the boom is lowered alone will be described.
運転室8のオペレータが図6に示す第1操作レバー70でブーム下げ操作を行なうと、第1操作レバー70と連動して生成されるパイロット信号圧がパイロット信号油路160を介してブーム用方向制御弁30のポート47に伝達される。すると、受圧面116から受圧面117方向へ移動する力がブーム用方向制御弁30のスプールに発生し、このブーム用方向制御弁30のスプールは受圧面117側へ移動する。これと同時に、油路39は空洞133と、油路40は空洞137と、空洞132は切欠き部110を介して空洞131とそれぞれ接続される。なお、このとき、油路42は空洞132との接続を維持している。
When the operator in the
これにより、ブーム5等の重量を保持しているブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)側から排出された圧油は油路39へ移動可能となり、その一部の圧油は内部再生油路31、チェック弁38、及び油路42を通過することでロッド室14a(15a)へ圧油が再生供給され、残りの圧油は油路40、絞り41を通過してタンク20へ排出される。また、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油もロッド室14a(15a)へ供給される。その結果、ブームシリンダ14(15)はロッド室14a(15a)からボトム室14b(15b)方向に駆動力が発生し、ブーム6が下方向へ回動する。すなわち、速やかにブーム下げが行われる。
As a result, the pressure oil discharged from the
ブーム下げを停止する場合は次のようになる。オペレータが第1操作レバー70の操作を中立位置に戻すと、受圧面116に作用していたパイロット信号圧が0となる。これにより、ばね115の復元力によってブーム用方向制御弁30のスプールは中立位置に戻り、接続していた油路39と空洞133、油路40と空洞137、空洞131と空洞132は再び遮断される。その結果、ボトム室14b(15b)の圧油は逃げられなくなり、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油もロッド室14a(15a)に供給できなくなり、ブーム下げは停止される。
When stopping the boom lowering, it is as follows. When the operator returns the operation of the first operation lever 70 to the neutral position, the pilot signal pressure acting on the
次に、図4に示すアーム6を単独操作する場合について説明する。 Next, the case where the arm 6 shown in FIG. 4 is operated alone will be described.
はじめに、アーム6を運転室8側へ引き寄せるアームイン操作(アームクラウド)の場合について説明する。オペレータが図6に示す第2操作レバー71でアームイン操作を行なうと、第2操作レバー71と連動して生成されるパイロット信号圧がパイロット信号油路167を介してポート61へ伝達される。これにより、受圧面126から受圧面125方向へ移動する力が発生し、第2アーム用方向制御弁50のスプールは受圧面125方向へ移動する。これ同時に、空洞134は切欠き部118を介して空洞136と、空洞135は切欠き部119を介して空洞138と接続される。
First, the case of an arm-in operation (arm cloud) for pulling the arm 6 toward the
これらの動作により、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油はボトム室16bへ供給され、ロッド室16aの油はタンク20へ排出されて、アームイン操作を行なうことができる。
By these operations, the pressure oil discharged from the first
また、オペレータが第2操作レバー71を中立位置に戻すと、受圧面126に作用していたパイロット信号圧は0となり、ばね124の復元力により第2アーム用方向制御弁50のスプールは中立位置に戻る。これと同時に、空洞134と空洞136、空洞135と空洞138とは再び遮断され、アームイン操作は停止される。
When the operator returns the
一方、アーム6を運転室8側とは反対方向へ押すアームアウト操作(アームダンプ)の場合は以下のようになる。オペレータが図6に示す第2操作レバー71でアームアウト操作を行なうと、パイロット信号油路166を介してポート62にパイロット信号圧が伝達される。これにより、受圧面125から受圧面126方向へ移動する力が発生し、第2アーム用方向制御弁50のスプールは受圧面126方向へ移動する。これと同時に、切欠き部121を介して空洞134と空洞135、及び切欠き部120を介して空洞136と空洞137はそれぞれ接続される。
On the other hand, in the case of an arm-out operation (arm dump) for pushing the arm 6 in the direction opposite to the
これらの動作により、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油はロッド室16aへ供給され、ボトム室16bの圧油はタンク20へ排出され、アームアウト操作を行なうことができる。オペレータが第2操作レバー71を中立に戻すとアームアウト操作が停止される。
By these operations, the pressure oil discharged from the first
前述した従来技術は、1本の内部再生油路31をブーム用方向制御弁30に設けたものであるが、従来、特許文献1に開示される技術も提案されている。この特許文献1に開示された従来技術は、アームシリンダの駆動を制御する第1アーム用方向制御弁のスプールと第2アーム用方向制御弁のスプールのそれぞれに1本ずつ、合計2本の内部再生油路を備えたものであり、設置スペースを増大させることなく油の再生流量を増大させるようにしたものである。なお、この特許文献1に開示された従来技術は、第1アーム用方向制御弁のスプールに1本目の内部再生油路、すなわち第1内部再生油路を有している既存の技術にあって、第2アーム用方向制御弁のスプールに2本目の内部再生油路、すなわち第2内部再生油路を新たに設けた構成になっている。
The above-described prior art is a technique in which one internal
前述した図5,6に示す従来技術は、内部再生油路をブーム用方向制御弁30のスプールに1本だけ設けた構成にしてあることから、大きな再生流量を確保しようとすると、内部再生油路の径寸法を大きく設定することなどが必要になる。このように内部再生油路の径寸法を大きく設定しようとすると、強度面を考慮してブーム用方向制御弁30のスプールの外径を大きく設定しなければならない。これに伴って、ハウジング130の形状寸法が大きくなってしまう問題がある。
The above-described prior art shown in FIGS. 5 and 6 has a configuration in which only one internal regenerative oil passage is provided in the spool of the boom
これに対し、特許文献1に開示された従来技術は、第1アーム用方向制御弁のスプールに第1内部再生油路を設け、第2アーム用方向制御弁のスプールに第2内部再生油路を設けた構成にしてあることから、大きな再生流量を確保することができる。しかしながら、この従来技術は、アームシリンダという同一のアクチュエータを制御する複数の方向制御弁に限って内部再生油路を設けなければならない。このことから、内部再生油路の配置設計に制約を受ける問題がある。
On the other hand, in the prior art disclosed in
本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、大きな再生流量を確保するにあって、第1内部再生油路が設けられる第1方向制御弁で制御される油圧シリンダとは異なる油圧アクチュエータを制御する第2方向制御弁にも、第2内部再生油路を設けることができる油圧作業機の油圧駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made from the actual situation in the prior art described above, and its purpose is to ensure a large regeneration flow rate and to be controlled by a first directional control valve provided with a first internal regeneration oil passage. Another object of the present invention is to provide a hydraulic drive device for a hydraulic working machine capable of providing a second internal regenerative oil passage also in a second directional control valve that controls a hydraulic actuator different from the hydraulic actuator.
この目的を達成するために、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって作動しロッド室及びボトム室を有する油圧シリンダと、前記油圧ポンプもしくは別の油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する油圧アクチュエータと、前記第1油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御し、内部に前記ボトム室及び前記ロッド室のうちの一方の室から他方の室への圧油の再生が可能な第1内部再生油路を有する第1方向制御弁と、前記油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れを制御する第2方向制御弁と、前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁が収容されるハウジングと、前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁の両端部のうちの一端側を保持する第1キャップと、前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁の両端部のうちの他端側を保持する第2キャップと、前記第1方向制御弁と前記第2方向制御弁を切換操作する操作手段とを備えた油圧作業機の油圧駆動装置において、前記第1内部再生油路を、前記第1方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように設け、前記第2方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように、第2内部再生油路を設け、前記第1内部再生油路と前記第2内部再生油路の端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第1連通油路と、前記第1内部再生油路と前記第2内部再生油路の前記端部側とは異なる端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第2連通油路と、前記第1連通油路及び前記第2連通油路の少なくとも一方に連通し、前記第1連通油路及び前記第2連通油路のうちの該当する連通油路に導かれた圧油である再生油を、前記油圧シリンダの前記ボトム室及び前記ロッド室のうちの該当する室へ供給可能な供給油路と、前記供給油路に設けられ、前記油圧シリンダから前記供給油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、前記油圧シリンダ方向への圧油の流れを許容するチェック弁、及び、前記供給油路に連通する前記第1連通油路または前記第2連通油路に設けられ、前記供給油路から該当する前記第1連通油路または該当する前記第2連通油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、前記供給油路方向への圧油の流れを許容するチェック弁のうちの少なくとも一方のチェック弁とを備えたことを
特徴としている。
In order to achieve this object, a hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention includes a hydraulic pump, a hydraulic cylinder that is operated by pressure oil discharged from the hydraulic pump and has a rod chamber and a bottom chamber, and the hydraulic pressure A hydraulic actuator that is operated by pressure oil discharged from a pump or another hydraulic pump, and a flow of pressure oil supplied from the first hydraulic pump to the hydraulic cylinder to control the bottom chamber and the rod chamber. A first directional control valve having a first internal regenerated oil path capable of regenerating pressure oil from one chamber to the other chamber, and a second direction for controlling the flow of pressure oil supplied to the hydraulic actuator A control valve, a housing that houses the first directional control valve and the second directional control valve, and one end side of both ends of the first directional control valve and the second directional control valve are maintained. A first cap, a first cap that holds the other end of the first directional control valve, and the second directional control valve, the first directional control valve, and the second directional control valve. In the hydraulic drive device for a hydraulic working machine comprising switching means, the first internal regenerative oil passage is provided so as to penetrate both ends of the spool of the first direction control valve, and the second direction A second internal reclaimed oil passage is provided so as to penetrate both end portions of the spool of the control valve, and is provided on the end side of the first internal reclaimed oil passage and the second internal reclaimed oil passage. A first communication oil passage for communicating the regenerated oil passage and the second internal reclaimed oil passage; and an end portion different from the end portions of the first internal reclaimed oil passage and the second internal reclaimed oil passage. A second communication oil passage for communicating the first internal regeneration oil passage and the second internal regeneration oil passage; Recycled oil that is pressure oil that communicates with at least one of the first communication oil path and the second communication oil path and is led to the corresponding communication oil path of the first communication oil path and the second communication oil path. , A supply oil path that can be supplied to the corresponding one of the bottom chamber and the rod chamber of the hydraulic cylinder, and a pressure oil that is provided in the supply oil path and is directed to the supply oil path from the hydraulic cylinder And a check valve that allows the flow of pressure oil in the direction of the hydraulic cylinder, and the first communication oil path or the second communication oil path that communicates with the supply oil path. Among the check valves that prevent the flow of pressure oil in the direction from the oil passage toward the corresponding first communication oil passage or the corresponding second communication oil passage and allow the flow of pressure oil in the direction of the supply oil passage And at least one check valve It is a sign.
このように構成した本発明は、第1方向制御弁を切換操作して油圧シリンダのボトム室及びロッド室のうちの一方の室から他方の室へ圧油を再生させる際には、油圧シリンダの一方の室から排出された圧油である再生油が、第1方向制御弁のスプールの両端部を貫通する第1内部再生油路に導かれ、この第1内部再生油路に導かれた再生油が,第1連通油路あるいは第2連通油路を介して第2方向制御弁のスプールの両端部を連通する第2内部再生油路に導かれ、さらに第2連通油路あるいは第1連通油路を介して、これらの第1連通油路及び第2連通油路の少なくとも一方に連通する供給油路に導かれる。したがって、油圧シリンダの一方の室から排出された再生油は、チェック弁及び供給油路を介して、油圧シリンダの他方の室に導かれ、再生が行われる。 In the present invention configured as described above, when the pressure oil is regenerated from one of the bottom chamber and the rod chamber of the hydraulic cylinder to the other chamber by switching the first direction control valve, The regenerated oil, which is the pressure oil discharged from one chamber, is led to the first internal reclaimed oil passage that penetrates both ends of the spool of the first directional control valve, and the regenerated oil led to the first internal reclaimed oil passage. The oil is guided to the second internal regenerative oil passage that communicates the both ends of the spool of the second directional control valve via the first communication oil passage or the second communication oil passage, and further the second communication oil passage or the first communication passage. The oil is led to a supply oil passage communicating with at least one of the first communication oil passage and the second communication oil passage through the oil passage. Therefore, the regenerated oil discharged from one chamber of the hydraulic cylinder is guided to the other chamber of the hydraulic cylinder through the check valve and the supply oil passage, and is regenerated.
このように本発明は、油圧シリンダの単独操作時に、油圧シリンダのボトム室及びロッド室のうちの一方の室から他方の室へ圧油を供給する際には、第1方向制御弁に設けた第1内部再生油路と第2方向制御弁に設けた第2内部再生油路の双方を介して再生することができる。これによって大きな再生流量を確保することができる。また、このように大きな再生流量の確保に際して、第2内部再生油路が設けられる第2方向制御弁は、第1方向制御弁が制御する油圧シリンダと同じ油圧シリンダを制御する方向制御弁であってもよく、また、第1方向制御弁が制御する油圧シリンダとは異なる油圧アクチュエータを制御する方向制御弁であってもよい。すなわち本発明は、大きな再生流量を確保するにあたって、第1内部再生油路が設けられる第1方向制御弁で制御される油圧シリンダとは異なる油圧アクチュエータを制御する第2方向制御弁にも第2内部再生油路を設けることができる。 Thus, the present invention provides the first direction control valve when supplying hydraulic oil from one of the bottom chamber and the rod chamber of the hydraulic cylinder to the other chamber when the hydraulic cylinder is operated alone. Regeneration can be performed through both the first internal regeneration oil passage and the second internal regeneration oil passage provided in the second directional control valve. Thereby, a large regeneration flow rate can be secured. Further, when securing such a large regeneration flow rate, the second directional control valve provided with the second internal regeneration oil passage is a directional control valve that controls the same hydraulic cylinder as the hydraulic cylinder controlled by the first directional control valve. Alternatively, it may be a directional control valve that controls a hydraulic actuator different from the hydraulic cylinder controlled by the first directional control valve. That is, the present invention provides a second directional control valve for controlling a hydraulic actuator different from the hydraulic cylinder controlled by the first directional control valve provided with the first internal regenerative oil passage in securing a large regeneration flow rate. An internal reclaimed oil path can be provided.
また、本発明は、第2内部再生油路を第2方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように設けたことから、第2方向制御弁が切換操作されても、第2内部再生油路に支障なく圧油を導くことができ、この第2内部再生油路に導かれる再生油を供給油路を介して油圧シリンダの他方の室に導いて再生を行なわせることができる。したがって、第2方向制御弁で制御される油圧アクチュエータが、再生油が供給される油圧シリンダとは異なるものである場合には、第1方向制御弁と第2方向制御弁とを切換操作して行われる油圧シリンダと油圧アクチュエータの複合操作時にあっても、油圧アクチュエータの作動に影響を与えることなく油圧シリンダの再生を実現させることができる。 Further, according to the present invention, since the second internal regenerative oil passage is provided so as to penetrate both end portions of the spool of the second directional control valve, the second internal regenerative oil is switched even if the second directional control valve is switched. The pressure oil can be guided to the road without any problem, and the regenerated oil guided to the second internal regenerated oil path can be guided to the other chamber of the hydraulic cylinder through the supply oil path to be regenerated. Therefore, when the hydraulic actuator controlled by the second direction control valve is different from the hydraulic cylinder to which the regenerated oil is supplied, the first direction control valve and the second direction control valve are switched and operated. Even during the combined operation of the hydraulic cylinder and the hydraulic actuator, the regeneration of the hydraulic cylinder can be realized without affecting the operation of the hydraulic actuator.
また、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置は、上記発明において、前記第1連通油路を前記第1キャップ内に設け、前記第2連通油路を前記第2キャップ内に設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ハウジングに比べて取扱いやすい形状の小さな第1キャップ、第2キャップに第1連通油路、第2連通油路のそれぞれを形成することから、これらの第1連通油路、第2連通油路の形成が容易であり、これに伴ってハウジングの油路形成が単純化され、このハウジングを容易に製作することができる。 In the hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention, in the above invention, the first communication oil passage is provided in the first cap, and the second communication oil passage is provided in the second cap. It is characterized by. In the present invention configured as described above, the first communication oil path and the second communication oil path are formed in the first cap and the second cap, respectively, which are small and easy to handle compared to the housing. Formation of the oil passage and the second communication oil passage is easy, and the oil passage formation of the housing is simplified accordingly, and the housing can be easily manufactured.
また、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置は、上記発明において、前記供給油路は、前記第1キャップ及び前記第2キャップのうちの該当するキャップに形成される油路と、この油路に連通し、前記ハウジングに形成される油路とから成り、前記チェック弁を前記該当するキャップに形成される油路に設けたことを特徴としている。このように構成し本発明は、供給油路の一部を第1キャップ及び第2キャップのうちの該当するキャップに含ませることができるのでハウジングに対する油路形成が単純化され、ハウジングを容易に製作することができる。また、チェック弁を該当するキャップに設けることから、この点でもハウジングにチェック弁を設ける必要がなく、ハウジングの製作を容易にすることができる。 In the hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention, in the above invention, the supply oil path includes an oil path formed in a corresponding cap of the first cap and the second cap, and the oil The check valve is provided in an oil passage formed in the corresponding cap. The check valve is provided in an oil passage formed in the housing. The present invention is configured as described above, and a part of the supply oil passage can be included in the corresponding cap of the first cap and the second cap, so that formation of the oil passage with respect to the housing is simplified and the housing is easily made. Can be produced. Further, since the check valve is provided in the corresponding cap, it is not necessary to provide the check valve in the housing in this respect, and the housing can be easily manufactured.
また、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置は、上記発明において、前記供給油路は、前記油圧シリンダの前記ボトム室から排出される圧油を前記ロッド室へ再生供給するものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、油圧シリンダの収縮動作に伴って油圧シリンダのボトム室からロッド室へ再生油を供給することができ、油圧シリンダの収縮動作時の増速を実現させることができる。 Further, in the hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention, in the above invention, the supply oil path is configured to regenerate and supply pressure oil discharged from the bottom chamber of the hydraulic cylinder to the rod chamber. It is characterized by. According to the present invention configured as described above, the regenerated oil can be supplied from the bottom chamber of the hydraulic cylinder to the rod chamber in accordance with the contraction operation of the hydraulic cylinder, and the acceleration during the contraction operation of the hydraulic cylinder can be realized. .
また、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置は、上記発明において、当該油圧作業機は、ブームを有する油圧ショベルから成り、前記油圧シリンダは、前記ブームを駆動するブームシリンダから成り、前記第1方向制御弁は、前記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁から成り、前記供給油路は、前記ブームシリンダの前記ボトム室から排出される圧油を前記ロッド室へ再生供給するものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、ブームを下方へ回動させるブーム下げ操作時に、ブームシリンダのボトム室からロッド室へ再生油を供給することができ、ブーム下げを速やかに行なうことができる。 In the hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention, in the above invention, the hydraulic working machine comprises a hydraulic excavator having a boom, the hydraulic cylinder comprises a boom cylinder that drives the boom, The one-way control valve includes a boom direction control valve that controls a flow of pressure oil supplied to the boom cylinder, and the supply oil passage supplies pressure oil discharged from the bottom chamber of the boom cylinder to the rod. It is characterized by consisting of what is regenerated and supplied to the room. The present invention configured as described above can supply regenerated oil from the bottom chamber of the boom cylinder to the rod chamber at the time of the boom lowering operation for rotating the boom downward, so that the boom can be lowered quickly.
本発明は、第1内部再生油路を、油圧シリンダを制御する第1方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように設け、油圧アクチュエータを制御する第2方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように、第2内部再生油路を設け、第1内部再生油路と第2内部再生油路の端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第1連通油路と、第1内部再生油路と前記第2内部再生油路の前述した端部側とは異なる端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第2連通油路と、第1連通油路及び第2連通油路の少なくとも一方に連通し、第1連通油路及び第2連通油路のうちの該当する連通油路に導かれた圧油である再生油を、油圧シリンダのボトム室及びロッド室のうちの該当する室へ供給可能な供給油路と、供給油路に設けられ、油圧シリンダから供給油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、油圧シリンダ方向への圧油の流れを許容するチェック弁、及び、供給油路に連通する第1連通油路または第2連通油路に設けられ、供給油路から該当する第1連通油路または該当する第2連通油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、供給油路方向への圧油の流れを許容するチェック弁のうちの少なくとも一方のチェック弁とを備えた構成にしてある。この構成によって、大きな再生流量を確保するにあって、第1内部再生油路が設けられる第1方向制御弁で制御される油圧シリンダとは異なる油圧アクチュエータを制御する第2方向制御弁にも、第2内部再生油路を設けることができる。これにより、第2内部再生油路を設ける第2方向制御弁の選定に対する自由度を従来よりも大きくすることができ、大きな再生流量を確保するための内部再生油路の製作が容易になり、すぐれた実用性を確保することができる。また、第2方向制御弁で制御される油圧アクチュエータが第1方向制御弁で制御される油圧シリンダとは異なるものである場合、第1方向制御弁と第2方向制御弁の双方を切換操作して行われる油圧シリンダと油圧アクチュエータの複合操作に際しても、油圧シリンダの再生動作を油圧アクチュエータの作動に影響を与えることなく、油圧シリンダの単独操作時と同様に支障なく実現させることができる。 In the present invention, the first internal regenerative oil passage is provided so as to pass through both ends of the spool of the first direction control valve that controls the hydraulic cylinder, and both ends of the spool of the second direction control valve that controls the hydraulic actuator are provided. A second internal reclaimed oil passage is provided so as to pass through, and is provided on the end side of the first internal reclaimed oil passage and the second internal reclaimed oil passage. A first communication oil passage that communicates with the first internal regeneration oil passage, and an end side that is different from the end side of the second internal regeneration oil passage described above. Corresponding to at least one of the second communication oil path for communicating with the second internal reclaimed oil path, the first communication oil path and the second communication oil path, and corresponding to the first communication oil path and the second communication oil path Recycled oil, which is pressure oil led to the communicating oil passage, is supplied to the bottom chamber and rod chamber of the hydraulic cylinder. And those that supply oil passage that can be supplied to the chamber, provided in the supply oil passage to block the flow of pressure oil toward the oil supply passage from the hydraulic cylinder, allows the flow of pressure oil to the hydraulic cylinder-way check Pressure oil in a direction from the supply oil path to the corresponding first communication oil path or the corresponding second communication oil path provided in the valve and the first communication oil path or the second communication oil path communicating with the supply oil path And at least one check valve among the check valves that allow the flow of the pressure oil in the direction of the supply oil passage . With this configuration, the second directional control valve that controls a hydraulic actuator different from the hydraulic cylinder controlled by the first directional control valve provided with the first internal regenerative oil passage in securing a large regeneration flow rate, A second internal regeneration oil passage can be provided. Thereby, the degree of freedom for selection of the second directional control valve for providing the second internal regenerative oil passage can be made larger than before, and the production of the internal regenerative oil passage for ensuring a large regenerative flow rate becomes easy. Excellent practicality can be secured. If the hydraulic actuator controlled by the second directional control valve is different from the hydraulic cylinder controlled by the first directional control valve, both the first directional control valve and the second directional control valve are switched. Even in the combined operation of the hydraulic cylinder and the hydraulic actuator performed in this manner, the regenerating operation of the hydraulic cylinder can be realized without any trouble as in the case of the single operation of the hydraulic cylinder without affecting the operation of the hydraulic actuator.
以下、本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。 Embodiments of a hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の一実施形態に係る油圧駆動装置も、油圧作業機例えば前述した図4に示す油圧ショベルに備えられている。この油圧ショベルの構成については前述したとおりであり、説明を省略する。 The hydraulic drive apparatus according to an embodiment of the present invention is also provided in a hydraulic working machine such as the hydraulic excavator shown in FIG. The configuration of this hydraulic excavator is as described above, and a description thereof will be omitted.
図1は本発明に係る油圧作業機の油圧駆動装置の一実施形態を示す油圧回路図、図2は本実施形態に備えられる第1方向制御弁例えばブーム用方向制御弁と、このブーム用方向制御弁に隣接して配置される第2方向制御弁例えば第2アーム用方向制御弁の配設構造を拡大して示した要部断面図である。 FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to the present invention, and FIG. 2 is a first direction control valve provided in the present embodiment, for example, a boom direction control valve, and this boom direction. It is principal part sectional drawing which expanded and showed the arrangement structure of the 2nd direction control valve arrange | positioned adjacent to a control valve, for example, the direction control valve for 2nd arms.
これらの図1,2に示すように本実施形態に係る油圧駆動装置の基本構成は、前述した図5,6に示すものと同等である。前述と説明が重複するがこの基本構成について説明すると、図1に示すように、本実施形態も、油圧シリンダ例えばブームシリンダ14(15)と、ブームシリンダ14(15)と異なるアクチュエータ、例えばアームシリンダ16とを備えている。また、これらのブームシリンダ14(15)、アームシリンダ16、バケットシリンダ17、旋回モータ13、及び走行モータ11,12の駆動源である第1油圧ポンプ18、及び第2油圧ポンプ19と、これらの第1,第2油圧ポンプ18,19のどちらかが所定の圧力以上となるとタンク20へ圧油を逃がすリリーフ弁21とを備えている。また、ブームシリンダ14(15)に供給される圧油の流れを制御し、内部にボトム室14b(15b)からロッド室14a(15a)への圧油の再生が可能な第1内部再生油路、すなわち内部再生油路31を有する第1方向制御弁、すなわちブーム用方向制御弁30と、アームシリンダ16へ供給される圧油の流れを制御する第2方向制御弁、すなわち第1アーム用方向制御弁22及び第2アーム用方向制御弁50とを備えている。また、バケットシリンダ17へ供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁23と、旋回モータ13へ供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁24と、走行モータ11,12へ供給される圧油の流れを制御する走行用方向制御弁25,26とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the basic configuration of the hydraulic drive apparatus according to this embodiment is the same as that shown in FIGS. Although the description is repeated with the above description, the basic configuration will be described. As shown in FIG. 1, this embodiment also has a hydraulic cylinder such as a boom cylinder 14 (15) and an actuator different from the boom cylinder 14 (15), such as an arm cylinder. 16. In addition, the boom cylinder 14 (15), the
また、操作手段として、ブーム用方向制御弁30、及びバケット用方向制御弁23の切換位置をそれぞれパイロット信号圧で制御する第1操作レバー70と、第1,第2アーム用方向制御弁22,50、及び旋回用方向制御弁24の切換位置をそれぞれのパイロット信号圧で制御する第2操作レバー71と、走行用方向制御弁25の切換位置をパイロット信号圧で制御する第3操作レバー72と、走行用方向制御弁26の切換位置をパイロット信号圧で制御する第4操作レバー73とを備えている。
Further, as operation means, a
ブーム用方向制御弁30は、ブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)を油路89,91を介して接続するポート32と、ロッド室14a(15a)を油路88,90を介して接続するポート33と、第1油圧ポンプ18と油路77,81を介して接続するポート34と、タンク20側と接続するポート35と、第1油圧ポンプ18を油路77,74を介して接続するポート36と、タンク20を油路74を介して接続するポート37とを備えている。
The boom
このブーム用方向制御弁30の油路構成は、内部再生油路31をポート32へ接続可能な油路39と、この油路39をポート35へ接続可能な油路40と、ポート34側と内部再生油路31側を接続可能な油路43と、ポート34とポート32を接続する油路44と、ポート33とポート35を接続する油路45から成っている。さらに、油路40に、タンク20への油の移動量を抑制する絞り41が設置され、ブーム用方向制御弁30の左右端には、パイロット信号圧を受けるポート46,47がそれぞれ設けられている。
The oil passage configuration of the
また、第2アーム用方向制御弁50は、例えばブーム用方向制御弁30に隣接させて設けてあり、アームシリンダ16のボトム室16bを油路97を介して接続するポート51と、ロッド室16aを油路96を介して接続するポート52と、油圧ポンプ18を油路77,80を介して接続するポート53と、タンク20側と接続するポート54と、第1油圧ポンプ18を油路77,74を介して接続するポート55と、タンク20を油路74を介して接続するポート56とを備えている。
Further, the second arm
この第2アーム用方向制御弁50の油路構成は、ポート52とポート54を接続可能な油路58と、ポート53とポート51を接続可能な油路57と、ポート51とポート54を接続可能な油路59と、ポート53とポート52を接続可能な油路60とから成っている。さらに、第2アーム用方向制御弁50の左右端には、パイロット信号圧を受けるポート61,62がそれぞれ設けられている。以上の各構成要素については、前述した図5,6に示したものと同等である。
The oil path configuration of the second arm
図2に示すように、本実施形態に係る油圧駆動装置は、ブーム用方向制御弁30に形成される第1内部再生油路すなわち内部再生油路31が、このブーム用方向制御弁30のスプールの両端部を貫通するように設けてある。この内部再生油路31とブーム用方向制御弁30のスプールの外周面とを連通する油路39,40が形成され、スプールには油路43,44,45に相応する切欠き部110,112,111が形成されている。また、絞り41は油路40の断面積を小さくすることによって形成されている。さらに、ブーム用方向制御弁30のスプールの片側一端には、軸方向に移動可能なキャップ113,114、及びばね115がブーム用方向制御弁30のスプールと同軸に挿入されている。
As shown in FIG. 2, in the hydraulic drive device according to the present embodiment, the first internal regenerated oil passage formed in the boom
一方、第2アーム用方向制御弁50のスプールには、スプールの両端部を貫通するように、第2内部再生油路63を設けてある。また、油路57,58,59,60に相応する切欠き部118,119,120,121がそれぞれ形成され、第2アーム用方向制御弁50のスプールの片側一端には、軸方向に移動可能なキャップ122,123、及びばね124がアーム用方向制御弁50のスプールと同軸に挿入されている。
On the other hand, the second internal
ハウジング130には、ブーム用方向制御弁30のポート34に相当する空洞131、ポート33に相当する空洞132、ポート32に相当する空洞133が、スプールの外周面を囲むようにそれぞれ形成されている。また、第2アーム用方向制御弁50のポート53に相当する空洞134、ポート52に相当する空洞135、ポート51に相当する空洞136がスプールの外周面を囲むように形成されている。さらに、ブーム用方向制御弁30のポート35、第2アーム用方向制御弁50のポート54に相当し、かつハウジング30内で1つに交わる2つの空洞137,138が、ブーム用方向制御弁30のスプールと第2アーム用方向制御弁50のスプールの外周面を囲むようにそれぞれ形成されている。
In the
本実施形態は、ブーム用方向制御弁30のスプールに設けた第1内部再生油路すなわち内部再生油路31と、第2アーム用方向制御弁50のスプールに設けた第2内部再生油路63の例えば一方の端部側に設けられ、これらの内部再生油路31と第2内部再生油路63とを連通させる第1連通油路すなわち油路141と、内部再生油路31と第2内部再生油路63の他方の端部側に設けられ、内部再生油路31と第2内部再生油路63とを連通させる第2連通油路すなわち油路151とを備えている。また、油路141と油路151の少なくとも一方に、例えば油路151に連通し、油路151に導かれた再生油を、ブームシリンダ30のロッド室14a(15a)へ供給可能な供給油路すなわち油路152,139と、この供給油路である油路152,139、前述した第1連通油路である油路141、第2連通油路である油路151の少なくとも1つ、例えば油路152に設けられ、ブームシリンダ30方向への圧油の流れのみを許容するチェック弁38を備えている。
In the present embodiment, the first internal regenerated oil path provided in the spool of the boom
第1キャップ140には、パイロット信号油路160,166を介して伝達されるそれぞれのパイロット信号圧を受けるブーム用方向制御弁30のポート47、第2アーム用方向制御弁50のポート62が形成されている。また、この第1キャップ140には、前述した第1連通油路すなわち油路141が形成されている。この第1キャップ140は、ボルト等の締結手段によりハウジング130に固定され、ブーム用方向制御弁30のスプールの一端側、及び第2アーム用方向制御弁50のスプールの一端側を保持している。なお、ブーム用方向制御弁30のスプールの一方の端部は、受圧面116よりも突出形成させてあり、第2アーム用方向制御弁50のスプールの一方の端部は、受圧面125よりも突出形成させてある。
The
第2キャップ150は、パイロット信号油路161,167を介して伝達されるそれぞれのパイロット信号圧を受けるブーム用方向制御弁30のポート46、第2アーム用方向制御弁50のポート61が形成されている。また、この第2キャップ150には、前述した第2連通油路すなわち油路151と、供給油路を構成する油路152、及びチェック弁38が形成されている。油路152に連通する供給油路を構成する油路139は、ハウジング130に形成されている。第2キャップ150は,ボルト等の締結手段によりハウジング130に固定され、ブーム用方向制御弁30のスプールの他端側、及び第2アーム用方向制御弁50のスプールの他端側を保持している。なお、ブーム用方向制御弁30のスプールの他方の端部は、受圧面117よりも突出形成させてあり、第2アーム用方向制御弁50のスプールの他方の端部は、受圧面126よりも突出形成させてある。
The
このように構成した本実施形態における動作について説明する。 The operation of the present embodiment configured as described above will be described.
図4に示すブーム5を下方に回動させるブーム下げ単独操作に際して、運転室8のオペレータが図2に示す第1操作レバー70を操作すると、この第1操作レバー70と連動して生成されるパイロット信号圧が、図2に示すパイロット信号油路160を介してブーム用方向制御弁30のポート47に伝達される。これにより受圧面116から受圧面117方向へ移動する力がスプールに伝えられ、このブーム用方向制御弁30のスプールが受圧面117方向へ移動する。これと同時に油路39は空洞133と、油路40は空洞137と、空洞132は切欠き部110を介して空洞131にそれぞれ接続される。
When the operator of the
このような動作によりブーム5等の重量を保持しているブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)の圧油は、油路39へ排出され、その圧油の一部は内部再生油路31へ導かれ、残りは油路40、絞り41を介してタンク20へ導かれる。内部再生油路31に導かれた再生油は,油路141あるいは油路151を介して第2アーム用方向制御弁50のスプールの両端部を連通する第2内部再生油路63に導かれ、さらに油路151を介して供給油路である油路152,139に導かれる。したがって、ブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)から排出された再生油は、チェック弁38及び油路152,139を介して、ブームシリンダ14(15)のロッド室14a(15a)に導かれ、再生が行われる。また、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油もブームシリンダ14(15)のロッド室14a(15a)に供給される。これらによってブームシリンダ14(15)はロッド室14a(15a)からボトム室14b(15b)方向に駆動力が発生し、ブーム5が下方向へ回動し、速やかなブーム下げを実現させることができる。
By such an operation, the pressure oil in the
このような状態からオペレータが第1操作レバー70の操作を停止して中立位置に戻すと、受圧面116に作用していたパイロット信号圧が0となる。これにより、ばね115の復元力によってブーム用方向制御弁30のスプールは中立位置に戻り、接続していた油路39と空洞133、油路40と空洞137、空洞131と空洞132は再び遮断される。その結果、ボトム室14b(15b)の圧油は逃げられなくなり、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油もロッド室14a(15a)に供給できなくなり、ブーム下げは停止される。
When the operator stops the operation of the
図4に示すアーム6の単独操作については、前述と同様である。すなわち第2アーム用方向制御弁50に関連する動作については、アーム6を運転室8側へ引き寄せるアームイン操作(アームクラウド)に際し、オペレータが図2に示す第2操作レバー71を操作すると、第2操作レバー71と連動して生成されるパイロット信号圧がパイロット信号油路167を介してポート61へ伝達される。これにより、受圧面126から受圧面125方向へ移動する力が発生し、第2アーム用方向制御弁50のスプールは受圧面125方向へ移動する。これ同時に、空洞134は切欠き部118を介して空洞136と、空洞135は切欠き部119を介して空洞138と接続される。
The single operation of the arm 6 shown in FIG. 4 is the same as described above. That is, regarding the operation related to the second arm
これらの動作により、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油はボトム室16bへ供給され、ロッド室16aの油はタンク20へ排出されて、アームイン操作を行なうことができる。
By these operations, the pressure oil discharged from the first
また、オペレータが第2操作レバー71を中立位置に戻すと、受圧面126に作用していたパイロット信号圧は0となり、ばね124の復元力により第2アーム用方向制御弁50は中立位置に戻る。これと同時に、空洞134と空洞136、空洞135と空洞138とは再び遮断され、アームイン操作は停止される。
When the operator returns the
一方、アーム6を運転室8側とは反対方向へ押すアームアウト操作(アームダンプ)の場合は以下のようになる。オペレータが図2に示す第2操作レバー71を操作すると、パイロット信号油路166を介してポート62にパイロット信号圧が伝達される。これにより、受圧面125から受圧面126方向へ移動する力が発生し、第2アーム用方向制御弁50のスプールは受圧面126方向へ移動する。これと同時に、切欠き部121を介して空洞134と空洞135、及び切欠き部120を介して空洞136と空洞137はそれぞれ接続される。
On the other hand, in the case of an arm-out operation (arm dump) for pushing the arm 6 in the direction opposite to the
これらの動作により、第1油圧ポンプ18から吐出される圧油はロッド室16aへ供給され、ボトム室16bの圧油はタンク20へ排出され、アームアウト操作を行なうことができる。オペレータが第2操作レバー71を中立位置に戻すとアームアウト操作が停止される。
By these operations, the pressure oil discharged from the first
図3は図2に対応させて描いた図であり、本実施形態における複合操作時の動作の一例を示す要部断面図である。次に、この図3に基づいて、例えばアームイン操作を行いながらブーム下げ操作を行なう複合操作について説明する。 FIG. 3 is a view drawn corresponding to FIG. 2, and is a cross-sectional view of the main part showing an example of the operation during the composite operation in the present embodiment. Next, based on FIG. 3, for example, a composite operation for performing a boom lowering operation while performing an arm-in operation will be described.
オペレータがブーム下げ操作のために第1操作レバー70を操作するとともに、アームイン操作のために第2操作レバー71を操作すると、第1操作レバー70と連動して生成されるパイロット信号圧がパイロット信号油路160を介してポート47に伝達され、同時に、第2操作レバー71と連動して生成されるパイロット信号圧がパイロット信号油路167を介してポート61に伝達される。これにより、ブーム用方向制御弁30のスプールに受圧面116から受圧面117方向へ移動する力が発生し、第2アーム用方向制御弁50のスプールに受圧面126から受圧面125方向へ移動する力が発生する。
When the operator operates the
したがって、ブーム用方向制御弁30のスプールは受圧面117方向へ移動し、第2アーム用方向制御弁50のスプールは受圧面125方向へ移動する。これらの動作により、ブーム用方向制御弁30の油路39は空洞133と、油路40は空洞137と、空洞132は切欠き部110を介して空洞131にそれぞれ接続される。また、第2アーム用方向制御弁50側の空洞134は切欠き部118を介して空洞136と、空洞135は切欠き部119を介して空洞138とそれぞれ接続される。ここまでの動作は、前述したブーム下げ単独操作、アームイン単独操作と同様である。
Therefore, the spool of the boom
前述の動作の間、第2アーム用方向制御弁50の切換位置は受圧面125側となっているが、ブーム用方向制御弁30のスプールに設けた内部再生油路31は油路141,151に連通した状態に保たれている。したがって、ブーム下げ単独操作時と同様に、このような複合操作時にあっても、ブームシリンダ14(15)のロッド室14a(15a)にボトム室14b(15b)から排出された再生油を供給することができる。
During the above-described operation, the switching position of the second arm
アームアウト操作を行いながらブーム下げ操作を行なう複合操作時であっても同様であり、第2アーム用方向制御弁50が受圧面126側に切換えられても、ブーム用方向制御弁30のスプールに設けた内部再生油路31は油路141,151に連通した状態に保たれている。したがって、ブーム下げ単独操作時と同様に、このような複合操作時にあっても、ブームシリンダ14(15)のロッド室14a(15a)にボトム室14b(15b)から排出された再生油を供給することができる。
The same applies to the composite operation in which the boom lowering operation is performed while performing the arm out operation, and even if the second arm
このように構成した本実施形態によれば、ブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)からロッド室14a(15a)へ圧油を供給する際には、ブーム用方向制御弁30に設けた内部再生油路31と第2アーム用方向制御弁50に設けた第2内部再生油路63の双方を介して再生することができる。これによって大きな再生流量を確保することができる。また、このように大きな再生流量の確保に際して、第2内部再生油路63が設けられる第2アーム用方向制御弁50は、ブームシリンダ14(15)とは異なる油圧アクチュエータであるアームシリンダ16を制御する方向制御弁を構成している。すなわち本実施形態は、大きな再生流量を確保するにあたって、ブーム用方向制御弁30で制御されるブームシリンダ14(15)とは異なるアームシリンダ16を制御する第2アーム用方向制御弁50、つまり第2方向制御弁に第2内部再生油路63を設けることができる。これにより、第2内部再生油路63を設ける第2方向制御弁の選定に対する自由度を大きくすることができ、大きな再生流量を確保するための内部再生油路31,63の製作が容易になり、すぐれた実用性を確保することができる。また、本実施形態におけるように、第2アーム用方向制御弁50で制御されるアームシリンダ16がブーム用方向制御弁30で制御されるブームシリンダ14(15)とは異なるものである場合、ブーム用方向制御弁30と第2アーム用方向制御弁50の双方を切換操作して行われるブーム下げ操作とアームシリンダ16のアームイン操作あるいはアームアウト操作との複合操作に際しても、ブームシリンダ14(15)の再生動作をブームシリンダ14(15)の単独操作時と同様に支障なく実現させることができる。
According to this embodiment configured as described above, when the pressure oil is supplied from the
また、本実施形態は、ハウジング130に比べて取扱いやすい形状の小さな第1キャップ140、第2キャップ150に第1連通油路である油路141、第2連通油路である油路151のそれぞれを形成することから、これらの油路141,151の形成が容易であり、これに伴ってハウジング130の油路形成が単純化され、このハウジング130を容易に製作することができる。
In addition, in the present embodiment, each of the
また、本実施形態は、供給油路の一部、すなわち油路152を第2キャップ150に含ませることができるのでハウジング130に対する油路形成が単純化され、ハウジング130を容易に製作することができる。また、チェック弁38を第2キャップ150に設けることから、この点でもハウジング130にチェック弁38を設ける必要がなく、ハウジング130の製作を容易にすることができる。
Further, in the present embodiment, since a part of the supply oil passage, that is, the
なお、上記実施形態では、油圧シリンダとしてブームシリンダ14(15)を挙げ、油圧アクチュエータとしてアームシリンダ16を挙げ、第1内部再生油路である内部再生油路31をブーム用方向制御弁30に設け、第2内部再生油路63を第2アーム用方向制御弁50に設けた構成にしてあるが、本発明は、このように構成することには限られない。油圧シリンダとしてアームシリンダ16等のブームシリンダとは異なる油圧アクチュエータを設け、このアームシリンダ16等を制御するアーム用方向制御弁すなわち第1方向制御弁に第1内部再生油路である内部再生油路31を設け、アームシリンダ16等とは異なる油圧アクチュエータを制御する第2方向制御弁に第2内部再生油路を設けた構成にしてもよい。
In the above embodiment, the boom cylinder 14 (15) is used as the hydraulic cylinder, the
また、このような構成の場合に、第1方向制御弁と第2方向制御弁とが同じアームシリンダ16等の油圧アクチュエータを制御する構成とすることもできる。
In such a configuration, the first direction control valve and the second direction control valve may control the same hydraulic actuator such as the
また、上記では、ブーム下げ時の再生を考慮して、ブームシリンダ14(15)のボトム室14b(15b)からロッド室14a(15a)へ再生油を供給する構成にしてあるが、アームシリンダ16等の他の油圧シリンダなどにあって再生油を供給する場合には、必要に応じてボトム室からロッド室へ再生油を供給する構成にしてもよく、また逆にロッド室からボトム室に再生油を供給する構成とすることもできる。また上記では、供給油路である油路152に、ブームシリンダ14(15)から油路152,139に向かう方向の圧油の流れを阻止し、ブームシリンダ14(15)方向への圧油の流れを許容するチェック弁38を設けた構成にしてあるが、第2連通油路である油路151に、油路151に向かう方向の圧油の流れを阻止し、供給油路である油路152,139方向への圧油の流れを許容する複数のチェック弁の組み合わせを設けた構成にしてもよい。また、例えばアームシリンダ16等の他の油圧シリンダなどにあって、上述のようにロッド室からボトム室へ再生油を供給する場合等には、供給油路を第1キャップ140及びハウジング130に設け、その供給油路に上述したチェック弁38と同等のチェック弁を設けてもよい。また、このように供給油路を設ける場合、第1連通油路である油路141に、油路141に向かう方向の圧油の流れを阻止し、供給油路方向への圧油の流れを許容する複数のチェック弁の組み合わせを設けた構成にしてもよい。
Further, in the above description, in consideration of regeneration when the boom is lowered, the regenerated oil is supplied from the
また、上記では、再生油をブームシリンダ14(15)のロッド室14a(15a)に供給する供給油路、すなわち油路152,139を、第2キャップ150に設けた第2連通油路を形成する油路151に連通させた構成にしてあるが、ハウジング130の油路形成に支障を生じない場合等にあっては、供給油路の一部を第1キャップ140に設けてもよく、また、第1キャップ140と第2キャップ150の双方に設けた構成としてもよい。さらに、ハウジング130の油路形成に支障を生じない場合等にあっては、第1連通油路と、第2連通油路と、供給油路とをハウジング130に設け、第1キャップ140及び第2キャップ150にこれらを設けない構成としてもよい。
Also, in the above, a supply oil passage for supplying the regenerated oil to the
また、上記実施形態では、互いに隣接するブーム用方向制御弁30に第1内部再生油路である内部再生油路31を設け、第2アーム用方向制御弁50に第2内部再生油路63を設けた構成にしてあるが、ハウジング130の形状寸法に余裕がある場合などにあっては、ブーム用方向制御弁30とは隣接しない別の方向制御弁である第2方向制御弁に第2内部再生油路63を設ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the boom
5 ブーム
6 アーム
14,15 ブームシリンダ(油圧シリンダ)
14a,15a ロッド室
14b,15b ボトム室
16 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
18 第1油圧ポンプ
19 第2油圧ポンプ
30 ブーム用方向制御弁(第1方向制御弁)
31 内部再生油路(第1内部再生油路)
38 チェック弁
50 第2アーム用方向制御弁(第2方向制御弁)
63 第2内部再生油路
70 第1操作レバー(操作手段)
71 第2操作レバー(操作手段)
130 ハウジング
132 空洞
139 油路(供給油路)
140 第1キャップ
141 油路(第1連通油路)
150 第2キャップ
151 油路(第2連通油路)
152 油路(供給油路)
5 Boom 6
14a,
18 First
31 Internal reclaimed oil passage (first internal reclaimed oil passage)
38
63 Second internal reclaimed
71 Second operation lever (operation means)
130
140
150
152 Oil passage (Supply oil passage)
Claims (5)
この油圧ポンプから吐出される圧油によって作動しロッド室及びボトム室を有する油圧シリンダと、
前記油圧ポンプもしくは別の油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する油圧アクチュエータと、
前記第1油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御し、内部に前記ボトム室及び前記ロッド室のうちの一方の室から他方の室への圧油の再生が可能な第1内部再生油路を有する第1方向制御弁と、
前記油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れを制御する第2方向制御弁と、
前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁が収容されるハウジングと、
前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁の両端部のうちの一端側を保持する第1キャップと、
前記第1方向制御弁、及び前記第2方向制御弁の両端部のうちの他端側を保持する第2キャップと、
前記第1方向制御弁と前記第2方向制御弁を切換操作する操作手段とを備えた油圧作業機の油圧駆動装置において、
前記第1内部再生油路を、前記第1方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように設け、
前記第2方向制御弁のスプールの両端部を貫通するように、第2内部再生油路を設け、
前記第1内部再生油路と前記第2内部再生油路の端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第1連通油路と、
前記第1内部再生油路と前記第2内部再生油路の前記端部側とは異なる端部側に設けられ、これらの第1内部再生油路と第2内部再生油路とを連通させる第2連通油路と、
前記第1連通油路及び前記第2連通油路の少なくとも一方に連通し、前記第1連通油路及び前記第2連通油路のうちの該当する連通油路に導かれた圧油である再生油を、前記油圧シリンダの前記ボトム室及び前記ロッド室のうちの該当する室へ供給可能な供給油路と、
前記供給油路に設けられ、前記油圧シリンダから前記供給油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、前記油圧シリンダ方向への圧油の流れを許容するチェック弁、及び、前記供給油路に連通する前記第1連通油路または前記第2連通油路に設けられ、前記供給油路から該当する前記第1連通油路または該当する前記第2連通油路に向かう方向の圧油の流れを阻止し、前記供給油路方向への圧油の流れを許容するチェック弁のうちの少なくとも一方のチェック弁とを備えたことを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 A hydraulic pump;
A hydraulic cylinder operated by pressure oil discharged from the hydraulic pump and having a rod chamber and a bottom chamber;
A hydraulic actuator operated by pressure oil discharged from the hydraulic pump or another hydraulic pump;
The flow of pressure oil supplied from the first hydraulic pump to the hydraulic cylinder is controlled, and pressure oil can be regenerated from one of the bottom chamber and the rod chamber to the other chamber. A first directional control valve having one internal regenerative oil path;
A second directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to the hydraulic actuator;
A housing that houses the first directional control valve and the second directional control valve;
A first cap for holding one end side of both end portions of the first directional control valve and the second directional control valve;
A second cap for holding the other end of the first directional control valve and the second directional control valve;
In the hydraulic drive device for a hydraulic working machine, comprising an operation means for switching between the first directional control valve and the second directional control valve,
Providing the first internal regenerative oil passage so as to penetrate both ends of the spool of the first directional control valve;
A second internal regeneration oil passage is provided so as to penetrate both end portions of the spool of the second direction control valve;
A first communication oil passage that is provided on an end side of the first internal regeneration oil passage and the second internal regeneration oil passage, and communicates the first internal regeneration oil passage and the second internal regeneration oil passage;
The first internal reclaimed oil passage and the second internal reclaimed oil passage are provided on an end side different from the end side, and the first internal reclaimed oil passage and the second internal reclaimed oil passage communicate with each other. Two continuous oil passages,
Regeneration that is pressure oil that communicates with at least one of the first communication oil path and the second communication oil path and that is guided to the corresponding communication oil path of the first communication oil path and the second communication oil path. A supply oil passage capable of supplying oil to a corresponding one of the bottom chamber and the rod chamber of the hydraulic cylinder;
A check valve that is provided in the supply oil passage, prevents a flow of pressure oil in a direction from the hydraulic cylinder toward the supply oil passage, and allows a flow of pressure oil in the direction of the hydraulic cylinder; and the supply oil passage Flow of pressure oil in a direction from the supply oil path toward the corresponding first communication oil path or the corresponding second communication oil path, provided in the first communication oil path or the second communication oil path communicating with A hydraulic drive device for a hydraulic working machine, comprising: at least one check valve among check valves that prevents pressure oil from flowing in the direction of the supply oil passage .
前記第1連通油路を前記第1キャップ内に設け、
前記第2連通油路を前記第2キャップ内に設けたことを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to claim 1,
Providing the first communication oil passage in the first cap;
The hydraulic drive device for a hydraulic working machine, wherein the second communication oil passage is provided in the second cap.
前記供給油路は、前記第1キャップ及び前記第2キャップのうちの該当するキャップに形成される油路と、この油路に連通し、前記ハウジングに形成される油路とから成り、
前記チェック弁を前記該当するキャップに形成される油路に設けたことを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to claim 1,
The supply oil path includes an oil path formed in a corresponding cap of the first cap and the second cap, and an oil path communicating with the oil path and formed in the housing.
A hydraulic drive device for a hydraulic working machine, wherein the check valve is provided in an oil passage formed in the corresponding cap.
前記供給油路は、前記油圧シリンダの前記ボトム室から排出される圧油を前記ロッド室へ再生供給するものから成ることを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to claim 1,
The hydraulic supply device for a hydraulic working machine, wherein the supply oil passage is configured to regenerate and supply pressure oil discharged from the bottom chamber of the hydraulic cylinder to the rod chamber.
当該油圧作業機は、ブームを有する油圧ショベルから成り、
前記油圧シリンダは、前記ブームを駆動するブームシリンダから成り、
前記第1方向制御弁は、前記ブームシリンダに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁から成り、
前記供給油路は、前記ブームシリンダの前記ボトム室から排出される圧油を前記ロッド室へ再生供給するものから成ることを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a hydraulic working machine according to claim 1,
The hydraulic working machine consists of a hydraulic excavator having a boom,
The hydraulic cylinder comprises a boom cylinder that drives the boom,
The first direction control valve comprises a boom direction control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to the boom cylinder,
The hydraulic drive device for a hydraulic working machine, wherein the supply oil path is configured to regenerate and supply pressure oil discharged from the bottom chamber of the boom cylinder to the rod chamber.
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